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页岩气开发技术-哈里伯顿

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页岩 开发 技术 哈里伯顿
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页岩气开发技术——哈里伯顿美国的页岩气主要产自 执安) 、利诺依斯) 、阿帕拉契亚) 、娟)和 沃斯)盆地,其中最活跃的页岩气藏是法沃斯的 内特)页岩,由于近年来水平钻井和多级增产工艺的应用,其产量已由2000 年的 增至 ,按照这样的趋势发展,其产量很快会达到 3。这些工艺的成功极大地激励了其它页岩气藏的开发,其中包括 岩、西德克萨斯的 岩、俄克拉荷马 地的 岩等。在《油气投资家》 (007 年第 1 期的“页岩气”报告中,美国司的勘探开发分析师 ,美国目前有 64 家股份公开公司参与了 8 个页岩盆地的页岩开发,其中主要有:·源公司·源公司·源公司·气公司·探公司·司·司·源公司·源公司·源公司等最大的页岩气岩开发区主要包括北德克萨斯的 ,于 80 年代末 90 年代初开始开发。到 2006 年初,岩气田共有约 4200 口井和 135 台钻机,累积产量维持在 来该气田开发面积将可能扩展到 10 个镇。巴内特能成为最大的页岩气田主要有两个原因:与美国其它开发区相比,巴内特属于高压气田,压力梯度为 量比其它页岩储层高得多,约为 142方英里。近期开发的采收率预计在 10%采用改善采收率技术可使采收率再提高 5%巴内特核心开采区具有如下特性:·裂缝是闭合的且充填有方解石;·孔隙度在 3%·渗透率低于 储层厚度在 122间;·井深在 1830间,单井储量超过 1006 年三季度,司有 26 台钻机在运行(上年为 18 台) ,2006 年安排钻 325口井,其中大多是水平井。2005 年 了 271 口井,其中 244 口为水平井。2005 年累积产量达到 180 亿 1800 万 。哈里伯顿页岩开发技术页岩是一种细粒沉积岩,页岩通常含有游离气和吸附气。如果主要开采机理是解吸附,则增产设计应该是要增大总裂缝表面积。如果多数气体是存在于微孔隙或裂缝内的游离气,则形成高导流能力支撑裂缝会对开采更加有利。艺提供有效方法低渗透页岩朝着大规模清水压裂方向发展,这是一种最经济实用的页岩改造方式。曾经单层注入过 15900体。然而,如此大量的水泵入气藏不能说是没有风险的。哈里伯顿的页岩增产技术助于消除大规模清水压裂造成的不利影响。该工艺可以根据特定的页岩生产机制和组分而进行定制。该工艺可用于页岩储藏开采周期的不同阶段。通常页岩开发阶段包括:阶段 1:区域资源勘查(储藏评价) 。初步考察储藏潜力和范围。评价页岩,量化储藏质量。阶段 2:局部资源评价(启动勘探) 。开始进行钻完井技术开发试验,尝试进行压裂设计和生产预测。阶段 3:早期开发(大规模开发) 。采用优化设计进行快速开发,数据库开发和建立标准。阶段 4:成熟开发(储量丰收期) 。现金流循环。储藏生产历史拟合,调节储藏模型。数据库镜像。阶段 5:递减阶段(维护和修井) 。作业井评选,重新改造,递减曲线移动。艺包含一系列在页岩储藏生产周期内帮助经营者提高资产价值的产品和服务。· 务:页岩评价包括总有机碳含量(、页岩成熟度(R 0) 、含气量(、游离气和吸附气含量、裂缝流动试验、X 射线、 酸溶性分析。· 试服务——测井识别有利(高产)层位(气量、脆性、地下气储量 P 和估算最终采收率 。· 裂服务:针对页岩地层的水力压裂技术。· 务:一次改造和修井用化学剂设计以恢复或提高产量。压裂后的产量递减具有三个不同的开采期,每个时期由多种储藏和完井因素控制。在早期,裂缝间隙和裂缝渗透率是关键因素。在中期,裂缝平面延展和裂缝渗透率比较重要。在后期,未压裂区(泄压区)面积、基质渗透率和未改造区的裂缝间隙都会产生影响。尽管人们对支撑剂在未稠化液中传送尚未得到充分认识,但在室内对支撑节点、床流化以及流体通过窄缝和一定角度移动高比重支撑剂的能力等进行了实验。务非常有用,因为页岩不具有生成单翼裂缝的特性,而是会包含许多平行或直角的裂缝翼。通过微地震镜像数据已经建立了巴内特页岩的经验模型。新型 理液提供了良好的增产效果。页岩采用反应性流体处理前后的显示大量表面腐蚀,从而导致压后产量提高。成岩作用可大大减少裂缝导流能力。采用撑剂涂层有助于控制成岩过程每个 务都由多种元素构成。表面活性剂能提高总表面积导流能力;表面改性剂可帮助减少粉砂运移、提高裂缝导流能力和清除处理用液。另外还有一种微乳液辅助清除处理用液。导流能力增强剂/强化支撑添加剂可在生产周期内改善和保持裂缝网络导流能力。加剂是(清水)完井压裂和修井用化学剂,用于清除大规模清水压裂中泵入的外来药剂和固相。这些外来物质在注入流体、岩石表面、或储层流体间发生反应。其它问题也可能发生,如粉砂运移和支撑剂充填层失去导流能力等。清水还可能带入能在井底条件下生存的细菌。务在页岩增产中采用反应性流体是一个较新的理念,这一理念源自采用酸液段塞来提高反应速度。当酸与页岩地层反应时发生的压降通常不可观测,这就提出了页岩酸溶性的问题。在美州中部地区多数页岩酸溶解性为 8%—20%。多级处理中曾采用过 76应性流体(分散在清水压裂液中) 。报告显示,采用反应性流体处理后,产量比未处理的井多出一倍。强剂强剂是哈里伯顿导流能力保持技术的一部分,目前已专门为清水压裂设计开发了配方。这种现场支撑剂涂覆技术在清水压裂中具有多种优越性:· 提高导流能力;· 提高返排量;· 控制成岩效果;· 有助于提高产量。务提供裂缝控制水平井完井是许多页岩气井的选择,然而在一些条件下,水平井完井比裂缝直井产量还低。低渗透层通常含有多个具有不同孔隙度和渗透率的层段。通常会有一些很薄的垂直渗透性的遮挡层存在,而常规测井无法测出。如果水力压裂中诱生的裂缝得不到控制,则可能导致裂缝沿裸眼水平段分布不佳。压裂的最好结果应该是产生生成有限数目且相隔较宽距离的分散裂缝,沿水平段分布均匀。而且,裂缝应该只在需要的地方生成。若每一级压裂之间相距较近将会改善初期增产效果,但 1生产后累积增产量却不会增加。目前,哈里伯顿有一种在低 场应用表明,该技术能精确控制裂缝在页岩层内的生成和延伸。艺主要有以下优点:· 通过连贯油管或连接油管重新进入裸眼水平井,在忽略层或动用不佳的层段内精确置入裂缝,成本低,增产效果好;· 通过精确置入裂缝和定制作业优化储层泄压;· 无需层间封堵(封隔器等)即可生成多条裂缝,投产速度比常规多段压裂更快;· 降低弯曲效应,使用设备少,粘性流体用量少,从而减少了压裂作业费用。在采用单水平井筒完井的同时,越来越多采用的 1 类和 2 类多分支井完井无法达到发挥其潜力。常规方法即使有效也存在较高的井筒风险或成本过高难以回收。然而,在德克萨斯和路易安那的 1 类多口分支井(包含 2分支)中,裂缝,其中有些实施了加砂压裂,有些进行了酸化裂缝。几口分支井都获得了高产,证明在较低渗透率条件下 艺能有效地改造那些常规方法无法处理的井。井例在加拿大,务使一口井的产量提高 6 倍,使这口在处理前产量最低的井一跃成为三口对比井中产量最高的井。为了改造这三口低渗透碳酸盐岩水平井,使用常规处理和 法。三口井的井深在 3355间,水平段长度在 671间。储层在压力 22间。井 1 和井 2 具有较好的产能。两口井采用连续油管和喷射工具进行酸化处理。产量有一定的提高,但效果并不理想, (增产)有效期也较短。尽管井 3 水平段最长,但措施前产量最低,产能也较差。鉴于前两口井有效期短,似乎使井 3 得到经济开发的唯一方式是生成深部裂缝,将深部的天然裂缝网络沟通。业采用了 1 3/4"连续油管和特制工具泵入 3 级 28%的胶凝 均每级用量 19氧化碳通过环空泵入以便在井下形成泡沫,提高酸液缓速性和减少滤失。作业结果是沿水平段形成了三条长缝,处理后产量从 23240m3/d 上升到 165200m3/d,且递减比井 2 更缓慢,这表明处理成功地沟通了远端裂缝网络。其它应用包括:· 在 5 小时内采用连续油管在一口 4 3/4" 488m 长的裸眼水平段内生成了 8 条裂缝,产量提高 8 倍。· 在一口多分支井完井改造中,采用修井机和一个弯喷嘴配合备在两条 244m 的分支中各置入了 6 条小造用液采用 28%时避免了沟通邻近的水层。处理后产量提高了 5 倍,一务将可靠的水力喷射技术和压裂技术结合在一起,可在水平井筒中精确置入多条裂缝,无需井下密封装置,经营者通过这一方式获得了巨大的增产效果。一口页岩气井重复压裂实例周后,产量稳定在 4 倍。· 在巴西海上,一口预射孔衬管的裸眼水平井进行了处理,产量提高了5 倍,施工采用 16陶粒和涂料砂,浓度达到 1658kg/成了 3 条支撑裂缝。页岩气井重复压裂研究表明,一次完井只能采出页岩地质储量( 10%。重复压裂可以使采收率提高 8%在直井中,进行原层复射和用比一次压裂液量大 25%的规模处理即可获得很好的增产效果。
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